Tipos de Centrales Hidroeléctricas y Turbinas: Guía Completa

Centrales Hidroeléctricas

Tipos según presión

Alta Presión

Saltos grandes (+200 metros), pequeños caudales (20 m³/s), tuberías de gran longitud, zonas de alta montaña.

Media Presión

Saltos medios (20-200 metros), caudales medios (200 m³/s), turbinas Francis, embalses grandes.

Baja Presión

Saltos menores a 20 metros, caudales grandes (+300 m³/s), turbinas Francis y Kaplan, valles amplios de baja montaña.

Tipos según discurrir del agua

Agua Fluyente

No cuentan con reserva de agua (pequeña presa), gran caudal y pequeña altura, potencia máxima en temporada de lluvias y mínima en época seca. Centrales de base.

Agua Embalsada

Acumulan agua de lagos o pantanos artificiales, regulación de caudal, gran altura y pequeño caudal, producción variable según demanda. Centrales de punta.

Tipos de Presas

• De gravedad
• De contrafuertes
• De bóveda
• Arco-gravedad
• Arcos múltiples

Partes de una Central Hidroeléctrica

Cámara de Presión

Amortigua el golpe de ariete.

Tubería de Presión

Hecha para soportar grandes presiones.

Central y Canal de Desagüe

Problemas en Centrales Hidroeléctricas

Golpe de Ariete

Disminuye bruscamente la potencia demandada al generador, ocasiona deformaciones y vibraciones. Para solucionar esto, se coloca una chimenea de equilibrio y se accionan lenta y progresivamente las válvulas.

Cavitación

Espacios huecos por las reducciones de presión cuando una masa líquida se mueve a gran velocidad. La corriente arrastra estas cavidades, que aumentan de tamaño, hasta llegar a zonas de alta presión donde se condensa el vapor elevando localmente la presión. Reduce la velocidad del alternador, produce ruidos, vibraciones y corrosión.

Casa de Máquinas

Tiene como misión proteger el equipo eléctrico e hidráulico que convierte la energía potencial del agua en energía eléctrica, resguardándolo de las adversidades climatológicas.

Tipos de Turbinas

Turbinas de Acción

La energía potencial se transforma en cinética. Efecto único de velocidad. El sentido del chorro del agua y del giro del rodete coinciden. La presión del agua no varía en los álabes. Rodete no inundado.

Turbina Pelton

Turbina de eje vertical, puede tener hasta 6 toberas con uno o dos rodetes. Transforma la energía de presión en cinética. Dotadas de un deflector cuya misión es desviar el chorro para evitar que se embale la turbina. Se utiliza en saltos entre 40 y 1200 metros.

Funcionamiento

Chorros de agua caen por gravedad. Se regula mediante la válvula de aguja, que obstruye más o menos el orificio de salida. Para mayores caudales, varias toberas en diversas posiciones del rodete. Inyectores dirigen un chorro de agua cilíndrico de sección uniforme y a presión atmosférica. El chorro incide sobre la arista central de los álabes. Se originan dos chorros que salen despedidos lateralmente.

Turbina Turgo

Trabaja en saltos entre 15 y 300 metros. El chorro incide en un ángulo de 20º, entrando por un lado del disco y saliendo por el otro. El chorro incide simultáneamente en varios álabes. Su acoplamiento directo al generador es más fácil, se elimina el multiplicador, se reduce el precio y se aumenta su fiabilidad.